Τ.Ε.Ι. Θεσσαλίας Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανολογίας ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Κώστας Κιτσάκης Μηχανολόγος Μηχανικός ΤΕ MSc Διασφάλιση ποιότητας Επιστημονικός Συνεργάτης
Άσκηση 1 Στο κιβώτιο ταχυτήτων του παρακάτω σχήματος ο κινητήρας περιστρέφεται με n=1400rpm. Ο αριθμός δοντιών είναι: Ζ 1 =, Ζ 2 =51, Ζ =42, Ζ 4 =42, Ζ 5 =24 και Ζ 6 =60. Να βρεθεί η περιστροφική ταχύτητα της ατράκτου ΙΙ (n II,1 n II,2 n II, ) στην 1 η, 2 η και η ταχύτητα 1 n II, 1 n 1400 906 51 2 rpm 42 n II, 2 n 1400 1400 42 4 rpm 5 24 n II, n 1400 560 60 6 rpm 2
Άσκηση 2 Στο κιβώτιο ταχυτήτων του παρακάτω σχήματος ο ηλεκτροκινητήρας περιστρέφεται με n=1400rpm. Ζητούνται: Η ροή της ισχύος (πορεία κινήσεως) σε κάθε ταχύτητα. Η μικρότερη περιστροφική ταχύτητα της ατράκτου ΙΙΙ. Ροή ισχύος Ζ 1 Ζ 2 Ζ 7 Ζ 8 Ζ 1 Ζ 2 Ζ 9 Ζ 10 Ζ Ζ 4 Ζ 7 Ζ 8 Ζ Ζ 4 Ζ 9 Ζ 10 Ζ 5 Ζ 6 Ζ 7 Ζ 8 Ζ 5 Ζ 6 Ζ 9 Ζ 10 Μικρότερη περιστροφική ταχύτητα ατράκτου ΙΙΙ Ζευγάρι Ζ 5 Ζ 6 & ζευγάρι Ζ 7 Ζ 8 5 7 24 25 n III, n 1400 20 rpm 60 61 6 8
Ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί Παράλληλοι άξονες: και οι δύο τροχοί ίδια γωνία κλίσεως, αλλά αντίθετη φορά έλικας (δεξιόστροφη και αριστερόστροφη) Ασύμβατοι άξονες: και οι δύο τροχοί ίδια φορά έλικας (δεξιόστροφη ή αριστερόστροφη), αλλά διαφορετική γωνία κλίσεως Μετωπικό βήμα: στο μέτωπο του τροχού p s Κάθετο βήμα: σε ένα επίπεδο κάθετο στο δόντι p n Μετωπικό μοντούλ (m s ) >> μετωπικό βήμα Κάθετο μοντούλ (m n ) >> κάθετο βήμα ps ms m n pn p n = p s cosβ m n = m s cosβ 4
Ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί Διαστάσεις κανονικού τυποποιημένου δοντιού ελικοειδών οδοντωτών τροχών μετρικού συστήματος Ύψος κεφαλής: h k = m n Ύψος ποδιού: h f = 1,2m n Ύψος δοντιού: h z = h k +h f = 2,2m n Διάμετροι ελικοειδών οδοντωτών τροχών Αρχική διάμετρος: d o = m s = (m n )/cosβ Φανταστικός αριθμός δοντιών n : Το δισκοειδές εργαλείο μορφής «μοντούλ» για κοπή ελικοειδή τροχού σε φραιζομηχανή αντιστοιχεί στο κάθετο μοντούλ και έχει νούμερο που αντιστοιχεί σε έναν αριθμό δοντιών (Πραγματικός αριθμός δοντιών = Ζ) n cos Διάμετρος κεφαλής: d k = d o +2h k Διάμετρος ποδός: d f = d o 2h f Ελάχιστος αριθμός δοντιών Ζ ελ = 17 cos β Αν υπάρχει ανάγκη Ζ ελ = 14 cos β 5
Ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί Πλεονεκτήματα σε σχέση με παράλληλους: Εργάζονται πιο αθόρυβα (προοδευτική επαφή των δοντιών) Αντοχή σε μεγαλύτερα φορτία Λειτουργία σε υψηλότερες ταχύτητες (για U>6 m/s προτιμώνται οι ελικοειδείς) Μικρότερο αριθμό δοντιών από παράλληλους, χωρίς κίνδυνο υποκοπών (για δεδομένη σχέση μετάδοσης μικρότερη κατασκευή) Μειονεκτήματα σε σχέση με παράλληλους: Δημιουργούν αξονικές δυνάμεις (χρήση κατάλληλων εδράνων) Ευαίσθητοι σε λάθη κατασκευής (απαιτείται κατασκευή με ακρίβεια) Μείωση αξονικής δύναμης 1. Μικρή γωνία κλίσεως (κάτω από 25 ο ) 2. Διπλοί ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί (ένας με δεξιόστροφη φορά κλίσης και ένας με αριστερόστροφη) με την ίδια όμως κλίση. Γωνιώδεις ελικοειδείς οδοντωτοί τροχοί (τροχοί ψαροκόκαλο) 6
Άσκηση Να βρεθεί ο φανταστικός αριθμός δοντιών ενός ελικοειδούς οδοντωτού τροχού με αριθμό δοντιών Ζ = 20 και γωνία κλίσεως β = 0 o n cos 20 cos 0 20 0,866 20 0,8 0,649 n 1 7
Άσκηση 4 Να βρεθεί ο ελάχιστος επιτρεπόμενος αριθμός δοντιών ενός ελικοειδούς οδοντωτού τροχού με γωνία κλίσεως β = 0 ο, όταν υπάρχει ανάγκη για μικρό μέγεθος τροχού. 17 17 0 17 0,866 17 0,649 11 14 14 0 14 0,866 14 0,649 9 8
Άσκηση 5 Ένας ελικοειδής οδοντωτός τροχός, που πρόκειται να αντικατασταθεί, έχει αριθμό δοντιών Ζ=0, γωνία κλίσεως β=20 ο και ύψος δοντιού h z =4,4mm. Ζητούνται τα υπόλοιπα γεωμετρικά στοιχεία. m n = h z 2,2 = 4,4m 2,2 = 2mm m s = m n cosβ = 2mm cos20 = 2mm 0,94 = 2,1mm p n = π m n =,14 2mm = 6,28mm p s = p n cosβ = 6,28mm cos20 = 6,28mm = 6,68mm 0,94 d 0 = m s = 2,1mm 0 = 6,9mm h k = m n = 2mm h f = 1,2m n = 1,2 2mm = 2,4mm d k = d 0 + 2h k = 6,9mm + 2 2mm = 67,9mm d f = d 0 2h f = 6,9mm 2 2,4mm = 59,1mm 9